数控快走丝电火花线切割加工示例

朱文鑫

数控快走丝电火花线切割加工示例详细介绍：
1．手工编程加工实习
（1）实习目的：
①掌握简单零件的线切割加工程序的手工编制技能；
②熟悉ISO代码编程及3B格式编程；
- H' E5 U" S3 d. Q! n( x7 O③熟悉线切割机床的基本操作。
（2）实习要求
通过实习，学生能够根据零件的尺寸、精度、工艺等要求，应用ISO代码或3B格式手工编制出线切割加工程序，并且使用线切割机床加工出符合图纸要求的合格零件。
9 m" J( S4 e3 S. f6 U9 \. ~. d, ^（3）实习设备
DK7725E型线切割机床。
/ a0 w( C5 r" m+ t（4）常用ISO编程代码
, u6 J9 [, _5 U. i$ d* y　　G92 X- Y-：以相对坐标方式设定加工坐标起点。
' l: ^8 L% O$ N8 VG27 ：设定XY/UV平面联动方式。
: r0 \1 J1 ^* [G01 X- Y-（U- V-）：直线插补。
5 o* P0 P' o* G& b' W+ Q9 P+ GX Y：表示在XY平面中以直线起点为坐标原点的终点坐标。
U V：表示在UV平面中以直线起点为坐标原点的终点坐标。
3 l& T& |) ]$ A/ n6 fG02 X- Y- I- J-
G02 U- V- I- J-：顺圆插补指令。
G03 X- Y- I- J-：逆圆插补指令。
# D, e6 Z3 Y& q以上G02、G03中是以圆弧起点为坐标原点，X、Y（U、V）表示终点坐标，I、J表示圆心坐标。
+ g+ Y2 J# g! g7 h: nM00 ：暂停。
M02 ：程序结束。
5 u( c$ B% x. d/ a（5）3B程序格式
* i/ ]" ~! O7 K( ?　　　　Ｂ Ｘ Ｂ Ｙ Ｂ　Ｊ　Ｇ　Ｚ
　　　　Ｂ:分隔符号；Ｘ：Ｘ坐标值；Ｙ：Ｙ坐标值；
1 z" u3 A3 ^5 b6 W9 I! W0 b　　　　Ｊ:计数长度；Ｇ：计数方向；Ｚ：加工指令。
+ ]; X" l& i/ O（6）加工实例
' f! H; p# G! B' ^
图1  零件一
0 Z3 v" C, g- K$ m①工艺分析：
加工如图1所示零件外形，毛坯尺寸为60×60ｍｍ，对刀位置必须设在毛坯之外，以图中Ｇ点坐标（-20,-10）作为起刀点，Ａ点坐标（-10，-10）作为起割点。为了便于计算，编程时不考虑钼丝半径补偿值。逆时钟方向走刀。
②ISO程序：
程序                          注解
G92 X-20000 Y-10000            以Ｏ点为原点建立工件坐标系，起刀点坐标为（-20，-10）；
" q% [1 @5 i( fG01 X10000 Y0                从Ｇ点走到Ａ点，Ａ点为起割点；
( d: b$ U* m# d% Y, q! B& r# mG01 X40000 Y0                从Ａ点到Ｂ点；
" ]* `; ^0 o5 KG03 X0 Y20000 I0 J10000　　　从Ｂ点到Ｃ点；　　
G01 X-20000 Y0　　　　　　　 从Ｃ点到Ｄ点；
G01 X0 Y20000                从Ｄ点到Ｅ点；
5 \! c6 _( F% l3 V0 {* HG03 X-20000 Y0 I-10000 J0　　从Ｅ点到Ｆ点；
G01 X0 Y-40000　　　　　　　 从Ｆ点到Ａ点；
G01 X-10000 Y0　　　　　　　 从Ａ点回到起刀点Ｇ；
M00　　　　　　　　  　　　　程序结束。
③ 3B格式程序：
/ W( W/ {9 P* q$ i, o) J程序                            注解
7 \5 L9 X9 y! Q  YB10000 B0 B10000 GX L1          从Ｇ点走到Ａ点，Ａ点为起割点；
B40000 B0 B40000 GX L1          从Ａ点到Ｂ点；
' ?: E  \' u7 J- A  b. G8 }/ bB0 B10000 B20000 GX NR4         从Ｂ点到Ｃ点；
B20000 B0 B20000 GX L3          从Ｃ点到Ｄ点；
B0 B20000 B20000 GY L2          从Ｄ点到Ｅ点；
$ p# |4 |& v/ Y. y5 ^+ I( DB10000 B0 B20000 GY NR4         从Ｅ点到Ｆ点；
B0 B40000 B40000 GY L4          从Ｆ点到Ａ点；
. U% h0 R3 o, |  w- m) nB10000 B0 B10000 GX L3          从Ａ点回到起刀点Ｇ
D                               程序结束。
$ i7 ]; F# _8 F4 s- v: V3 [④加工：
7 |/ U2 a9 a; a: K4 P0 [& R按第三节中所述的机床操作步骤进行。
& d& w8 _& T" I4 `! O0 l7 \4 `: j2．自动编程加工实习
（1）实习目的及要求：
0 x! Y& j: R' o) l" m①熟悉CNC-10A编程系统的绘画功能及图形编辑功能；
/ M- W) K% u$ {: `$ i②熟悉CNC-10A编程系统的自动编程功能；
③掌握CNC-10A控制系统的各种功能。
% P& t* @; n8 ?* r（2）实习设备：DK7725E型线切割机床及CNC-10A控制、编程系统。

图2  零件二
（3）加工实例：
①工艺分析：加工如图2所示五角星外形，毛坯尺寸为60×60ｍｍ，对刀位置必须设在毛坯之外，以图中Ｅ点坐标（-10,-10）作为对刀点，Ｏ点为起割点，逆时钟方向走刀。
$ X) k( A. ^; _$ Q( x+ m# s/ s% L
: p, e, O3 y/ l+ _$ |8 }" z图3  “OC”直线参数窗
& W% R% L1 b, `% T6 f②绘画：首先绘出直线“ＯＣ”：在图形绘制界面上，鼠标左键轻点直线图标，该图标呈深色，然后将光标移至绘图窗内。此时，屏幕下方提示行内的“光标”位置显示光标当前坐标值。将光标移至坐标原点（注：有些误差无妨，稍后可以修改），按下左键不放，移动光标，即可在屏幕上绘出一条直线，在弹出的参数窗中可对直线参数作进一步修正，如图3。确认无误后按“Yes”退出，完成“ＯＣ”直线的输入。
- x% F  ?+ c5 _) S  L
图4  “CA”直线参数窗
) g, |, V: K  Y- F% J$ G绘制“ＣＡ”直线：光标依次点取屏幕上“编辑”→“旋转” →“线段复制旋转”。屏幕右上角将显示“中心”（提示选取旋转中心），左下角出现工具包，光标从工具包中移出至绘画窗，则马上变成“田” 形，将光标移至“Ｃ”点上（呈‘×’形）轻点左键， 选定旋转中心，此时屏幕右上角又出现提示“转体”，将“田”型光标移到“ＯＣ”线段上（光标呈‘手指’形），轻点左键，在弹出的参数设置窗中进行参数设置，如图4，确认无误后按“Ｙes”键退出，将光标放回工具包，完成“ＣＡ”直线输入。
绘制“ＤＡ”直线：其方法与“ＣＡ”直线绘制基本相同，旋转中心点为“Ａ”点，旋转体为“ＣＡ”直线，参数设置如图5。
绘制“ＤＢ”直线：方法同上。
绘制“ＯＢ”直线：光标点取直线图标，将光标移至Ｂ点，光标呈“×”形，拖动光标至Ｏ点（呈‘×’形），在弹出的直线参数窗中对参数进行修正，如图6，按“Ｙes”键完成直线“ＯＢ”的输入。

图5 “DA”直线参数窗         图6 “OB”直线参数窗          图7  编程参数窗
- k8 _8 F: S* t( q$ A图形编辑：光标点取修剪图标，图标呈深色，将剪刀形光标依次移至线段“ＩＨ”、“ＨＧ”、“ＧＦ”、“ＦＪ”、“ＦＩ”上，线段呈红色，轻点左键，删除上述五条线段，然后将光标放回工具包。
倒Ｒ５圆角：光标点取圆角图标，将“∠Ｒ”形光标分别点取Ｉ、Ｈ、Ｇ、Ｆ、Ｊ点（光标呈‘×’形），朝倒圆角处拖出光标，在弹出的参数窗中将Ｒ值设为５，按回车键退出。
图形清理：由于屏幕显示的误差，图形上可能会有遗留的痕迹而略有模糊。此时，可用光标选择重画图标（图标变深色），并移入绘画窗，系统重新清理、绘制屏幕。
  ?7 h# f3 k2 K% O: n! ]通过以上操作，即完成了完整图形的输入。然后进行图形存盘。
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& L8 m/ q( O/ J. ~& E/ k图8  路径选择放大窗
③自动编程：鼠标左键轻点“编程” →“切割编程”，在屏幕左下角出现一丝架形光标，将光标移至屏幕上的对刀点，按下左键不放，拖动光标至起割点（注：有些误差无妨，稍后可以修改），在弹出的参数窗中可对起割点、孔位（对刀点）、补偿量等参数进行设置。其中补偿量与钼丝半径大小、走丝方向、切割方式（割孔还是割外形）以及放电间隙有关，要根据具体情况合理选择，如图7。参数设置好后，按“Yes”确认。
% u  X; |, V# k随后屏幕上将出现一路径选择放大窗，如图8。“路径选择窗”中的三角形红色指示牌处是起割点，上下或左右线段表示工件图形上起割点处的上下或左右各一线段，分别在窗边用序号代表（C表示圆弧，L表示直线，数字表示该线段作出时的序号）。窗中“+”表示放大钮，“－”表示缩小钮，根据需要用光标每点一下就放大或缩小一次。选择路径时，可直接用光标在序号上轻点左键，序号变黑底白字，光标轻点“认可”即完成路径选择。当无法辨别所列的序号表示哪一线段时，可用光标直接指向窗中图形的对应线段上，光标呈手指形，同时出现该线段的序号，轻点左键，它所对应线段的序号自动变黑色。路径选定后光标轻点“认可”，“路径选择窗”即消失，同时火花沿着所选择的路径方向
进行模拟切割，到“OK”结束。如工件图形上有交叉路径，火花自动停在交叉处，屏幕上再次弹出“路径选择窗”。同前所述，再选择正确的路径直至“OK”。系统自动把没切割到的线段删除，呈一完整的闭合图形。
火花图符走遍全路径后，屏幕右上角出现“加工开关设定窗”，如图9，其中有5项选择：加工方向、锥度设定、旋转跳步、平移跳步和特殊补偿。

2 S0 e8 [% b; ~. P图9  加工开关设定窗
加工方向：有左右向两个三角形，分别代表逆／顺时针方向，红底黄色三角为系统自动判断方向。（特别注意：系统自动判断方向一定要和火花模拟的走向一致，否则得到的程序代码上所加的补偿量正负相反）若系统自动判断方向与火花模拟切割的方向相反，可用鼠标键重新设定，将光标移到
正确的方向位，点一下左键，使之成为红底黄色三角。
0 K% ^- R/ q& S, c# h, |$ r因本例无锥度、跳步和特殊补偿，故不需设置。用光标轻点加工参数设定窗右上角的小方块“口”按钮，退出
参数窗。屏幕右上角显示红色“丝孔”提示，提示用户可对屏幕中的其他图形再次进行穿孔、切割编程。系统将以跳步模的形式对两个以上的图形进行编程。因本例无此要求，可将丝架形光标直接放回屏幕左下角的工具包（用光标轻点工具包图符），完成线切割自动编程。
4 U1 ~7 V6 r+ g; U# d退出切割编程阶段，系统即把生成的输出图形信息通过软件编译成ISO数控代码（必要时也可编译成3B程序），并在屏幕上用亮白色绘出对应线段。若编码无误，两种绘图的线段应重合（或错开补偿量）。随后屏幕上出现输出菜单。
3 c+ J5 I% h8 ]" m9 }1 d菜单中有代码打印、代码显示、代码转换、代码存盘、三维造型和退出。
9 ^* |) _" j1 O/ G$ b3 s) Z在此，选择送控制台，将自动生成的程序送到控制台进行加工。至此，一个完整的工件编程过程结束，即可进行实际加工。
④加工：按第三节中所述的机床操作步骤进行操作。
# Z  d2 A. w3 R. X) \  [$ d8 p' v文章关键词：